Какие изменения произойдут с путем, который пройдет луч света после преломления через протяженную границу двух

Когда луч света проходит через границу двух изотропных прозрачных сред с разными значениями показателя преломления, происходит явление преломления. Показатель преломления (обозначается буквой $n$) представляет собой отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде. Он также описывает, как сильно свет меняет направление при переходе из одной среды в другую. Я расскажу вам о двух ситуациях, когда изменяются значения показателей преломления.

a) Когда значение показателя преломления первой среды уменьшается: данный случай называется переходом света из оптически более плотной среды в менее плотную. При этом происходит уклонение луча света от нормали (перпендикуляра к поверхности раздела сред) в сторону, от нормали. Угол преломления становится больше угла падения. Этот феномен можно объяснить законом Снеллиуса:

$$\frac{n_1}{n_2}=\frac{\sin ({\alpha }_1)}{\sin ({\alpha }_2)}$$

где $n_1$ и $n_2$ - показатели преломления первой и второй сред соответственно, ${\alpha }_1$ - угол падения луча, ${\alpha }_2$ - угол преломления луча. Если показатель преломления первой среды уменьшается, значит, отношение $\frac{n_1}{n_2}$ увеличивается, что приводит к большему значению $\sin ({\alpha }_2)$ в знаменателе. Следовательно, угол преломления ${\alpha }_2$ будет больше угла падения ${\alpha }_1$.

b) Когда значение показателя преломления второй среды уменьшается: в этом случае луч света будет менять направление от нормали в сторону нормалы при переходе из менее плотной среды в более плотную. Угол преломления становится меньше угла падения. В соответствии с законом Снеллиуса, если значение показателя преломления второй среды уменьшается, то отношение $\frac{n_1}{n_2}$ уменьшается, что приводит к меньшему значению $\sin ({\alpha }_2)$ в знаменателе. Таким образом, угол преломления ${\alpha }_2$ станет меньше угла падения ${\alpha }_1$.

Таким образом, изменение значений показателей преломления среды приводит к изменению угла преломления луча света при его прохождении через границу сред. Конкретное изменение угла преломления зависит от того, какое из значений показателей преломления увеличивается или уменьшается. Но в каждом случае, угол преломления будет отклоняться от угла падения луча.